多层低温共烧陶瓷无源器件技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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邢孟江，李小珍，王维 著

图书标签:

• 低温共烧陶瓷
• LTCC
• 无源器件
• 微电子
• 封装技术
• 电路设计
• 材料科学
• 电子元器件
• 射频器件
• 陶瓷技术

出版社： 世界图书出版上海有限公司

ISBN：9787519228606

版次：1

商品编码：12148891

包装：平装

开本：16开

出版时间：2017-06-01

用纸：胶版纸

页数：464

字数：400

内容简介

　　本书介绍了国内外LTCC低通滤波器、SIR带通滤波器、基片波导带通滤波器、双工器、功率分配器、电桥、巴伦等三维无源器件的技术现状和技术特点。基于低温共烧陶瓷技术和三维电磁场设计软件HFSS，通过分析各类三维无源器件设计特点后，重点介绍了多款不同功能的射频无源器件的设计方法和建模。*后介绍了提取、排版和加工等加工文件的输出和制作方法。

作者简介

　　邢孟江 男，1981年，浙江绍兴人。昆明理工大学信息工程与自动化学院，副教授，硕士生导师，电工电子中心副主任，2011年12月获西安电子科技大学博士学位。主持国家自然科学基金1项，省级科研项目1项，企业合作项目1项。发表论文35篇，其中发表SCI期刊论文13篇，EI期刊论文5篇，SCI会议论文9篇。申请发明专利28项，授权发明专利9项，实用新型1项。指导研究生7人，其中一人获得云南省政府奖学金。

目录

第一章 绪论

1.1 低温共烧陶瓷技术

1.2 无源器件制作工艺

1.3 多层无源器件设计流程

1.4 本书主要内容

第二章 低通滤波器

2.1 引言

2.2 低通滤波器基础理论

2.3 设计案例

2.4 小结

第三章 SIR带通滤波器

3.1 引言

3.2 SIR通滤波器基础理论

3.3 设计案例

3.4 小结

第四章 双工器

4.1 引言

4.2 双工器基础理论

4.3 设计案例

4.4 小结

第五章 功率分配器

5.1 引言

5.2 功率分配器基础理论

5.3 设计案例

5.4 小结

第六章 电桥

6.1 引言

6.2 电桥基础理论

6.3 设计案例

6.4 小结

第七章 巴伦

7.1 引言

7.2 巴伦基础理论

7.3 设计案例

7.4 小结

第八章 加工排版与规范检查

8.1 加工工艺基本流程

8.2 CAD排版案例

8.3不满足加工规范的常见错误

第九章 多层低温共烧陶瓷无源器件的未来

9.1 引言

9.2 工艺技术展望

9.3 小结

精彩书摘

　　第一章绪论

　　1.1低温共烧陶瓷技术

　　低温共烧陶瓷(LTCC，Low-temperaturecofiredceramics)技术，是由休斯公司于1982年开发的一种多层电路印制板技术。最初目的，主要是用于制作军用高频、高速线路板和封装基板。随着技术成熟和成本的降低，90年代后期，TDK、Murata等企业开始将这种技术用于制作高频电感、电容。2000年后，Mini-circuits、TDK、Murata等企业将电容、电容和电阻进行集成，通过电路设计，加工制造出滤波器、双工器、耦合器、电桥、天线等常用高频无源器件。

　　1.2无源器件制作工艺

　　低温共烧陶瓷器件制作的主要工艺过程如下：第一步，将LTCC陶瓷粉和有机浆料混合在一起，制成陶瓷浆料。第二步，将配制好的陶瓷浆料通过流延制成厚度均匀、致密且有韧性的生瓷带。第三步，将流延好的生瓷带，切割成8英寸或12英寸的生瓷片。第四步，将切成一定尺寸后的生瓷片用机械或激光打孔机，在需要过孔的位置打孔。第五步，采用填孔设备，把通孔灌满银浆，可以采用填得方式，也可以采用印刷的方式，目前这个工艺最为复杂，直接影响成品率。第六步，把设计好的电子线路图形印刷在陶瓷生带上。第七步，将这些印刷有银浆图形的生带对位后叠加在一起，采用等静压设备将多层生瓷片进行叠压。第八步，采用生瓷切割机，对压好的膜片进行切割成单个器件。第九步，将切割好的器件或者模块进行一次性低温排胶(800～900℃)烧结。第十步，对器件进行倒角后印制端电极和侧边电极。第十一步，烧银和测试。图1.1，为LTCC基本工艺流程图。

　　图1.1LTCC基本工艺流程图

　　1.3多层无源器件设计流程

　　微带无源器件设计技术已经相对成熟，基于LTCC多层工艺的无源器件设计技术还在不断提高中，其中最有待提高的关键技术是如何构建合适的电路结构和建立有效的三维电磁场器件模型。

　　对于多层无源器件设计流程，可以分为以下几个步骤：第一步，选择电路模型。这一步很关键，比如有些带通滤波器的电路结构只适合做窄带滤波器，通带范围在3%-20%以内，假设要设计的为40%带宽的带通滤波器，若还是采用窄带结构，必定失败。第二步，根据要求设计电路，这一步理论已经很成熟，可采用软件进行辅助设计。但要注意的是，我们最终的产品形式为表贴器件，有侧边电极和在使用过程中存在接地不良好的必然情况，所以在设计中，我们要考虑接地寄生电感的影响。有些电路结构敏感，有些不敏感，需要提前进行仿真。第三步，设计布局，这一步是多层无源器件的核心，若已有研究人员把三维电磁场器件模型建立，后续的设计就相对简单，只要调节软件中的参数变量就可以得到各种不同频点、带宽的器件。若模型没有建立，需要重新建立，需要注意的是耦合，一种方式是消除耦合，一种方式是利用耦合，我们推荐的方式是利用耦合。当耦合产生的时候，对我们原先的电路结构模型就会改变。这时，我们需要提取耦合，将耦合效果通过等效电路的形式提取，从新建立电路结构，进行仿真，从电路中看仿真结果的影响，若有利，整个布局合适，若效果差，改变器件三维电磁场模型结构，从新布局，直到初步符合要求，能够判断出，这个三维电磁场模型能够设计出需要的指标。第四步，优化仿真，这部主要是微调，直到满足要求。第五步，工艺容差分析，判断需要的加工条件。第六部，提取版图，制作加工文件。第七部，测试，若不正确，检查错误，若有偏差，检查材料和工艺。目前电磁场仿真已经非常正确，偏差主要由工艺条件引起。有时检查发现是材料厚度等引起，也可修正模型。

　　图1.2，为多层无源器件设计流程.

　　图1.2多层无源器件设计流程

　　1.4本书主要内容

　　基于低温共烧陶瓷技术和三维电磁场仿真软件HFSS，本书总结了国内外LTCC低通滤波器、SIR带通滤波器、双工器、功率分配器、电桥、巴伦的技术现状。重点介绍了多款不同功能的射频无源器件的基本理论、设计方法和建模案例。介绍了三维无源器件的加工文件的制作过程与制作方法。

　　第一章，主要介绍了LTCC基本工艺流程和LTCC多层无源器件设计流程。

　　第二章，介绍了LTCC低通滤波器的国内技术现状；低通滤波器主要类型和技术指标；在分析低通滤波器等效电路类型与特点的基础上，建立了七阶并联谐振低通滤波器三维电磁场模型，并进行了仿真分析。该模型具有通用性，读者可通过改变参数变量设计出3000MHz-4000MHz范围内的低通滤波器，读者也可改变螺旋电感层数和电容层数，设计出800MHz-6GHz的低通滤波器，指标和Minicircuits公司一致。

　　第三章，在分析带通滤波器等效电路类型与特点的基础上，第三研究了具有传输零点SIR谐振带通滤波器的设计方法与建模，有效解决了低介电常数多芯片组件(MCM)集成带通滤波器的性能与面积的问题。

　　紧接着，在第四章对双工器进行了详细分析与设计，第五章研究了LTCC小型化功率分配器三维层叠结构的实现方法，通过三维建模、仿真、分析，最终建立了小型化威尔金森功率分配器，第六章采用两条相互靠近的带状线结构建立了90?宽带电桥。由于Marhand巴伦有较好的输出等幅值和输出180°相移，制作容易而且能实现宽频特性，所以被广泛的应用于微波和毫米波电路中，本书在第七章对Marhand巴伦进行了详细的……

传感器与检测技术：微观世界的精准触角 传感器与检测技术，作为现代科技的基石，渗透于我们生活的方方面面，从精密工业生产到日常居家安全，再到前沿的科学探索，无不依赖于其敏锐的“感知”能力。本书旨在深入浅出地剖析传感器与检测技术的原理、发展现状与未来趋势，为读者构建一个清晰而全面的知识体系。我们将带领您走进微观世界的奇妙旅程，探索各种物质、能量和物理量的细微变化如何被转化为可识别、可分析的数据，进而实现智能化控制与决策。 第一章 绪论：传感器与检测技术概览 本章将为读者勾勒出传感器与检测技术的宏大图景。我们将首先定义传感器与检测技术的概念，阐述其在现代社会中的重要性与不可替代性。通过回顾传感器与检测技术的历史发展脉络，读者可以了解其从早期简单测量工具到如今高度集成化、智能化系统的演变过程。随后，我们将介绍传感器与检测技术的基本工作原理，包括物理效应、化学反应以及生物学机制等，为后续章节的学习奠定基础。最后，我们将展望传感器与检测技术在各个领域的应用前景，激发读者的学习兴趣。 第二章 传感器的基本原理与分类 传感器是实现信息获取的关键环节。本章将深入探讨各类传感器的核心工作原理。我们将详细讲解基于电阻、电容、电感、压电效应、热电效应、光电效应、磁致伸缩效应等物理原理的传感器。同时，也会介绍利用化学反应、生物分子识别等原理的化学传感器和生物传感器。在此基础上，我们将对传感器进行系统分类，按照其测量对象的不同（如温度、压力、位移、流量、气体、光、声音等），按照其工作原理的相似性，以及按照其集成度和智能化程度进行划分。通过本章的学习，读者将对各种传感器的“心脏”——其工作原理——有深刻的认识。 第三章 常见传感器的关键技术与应用 本章将聚焦于当前应用最为广泛的一些关键传感器技术。我们将深入探讨电阻式传感器（如应变片）、电容式传感器（如微位移传感器）、电感式传感器（如LVDT）、光学传感器（如光电二极管、CCD、CMOS）、磁性传感器（如霍尔传感器、磁阻传感器）、气体传感器（如半导体气体传感器、电化学气体传感器）、温度传感器（如热电偶、热敏电阻、红外传感器）以及生物传感器（如酶电极、免疫传感器）的详细结构、工作机制、关键性能参数（如灵敏度、精度、线性度、响应时间、稳定性等）以及在具体应用场景下的优缺点。例如，在汽车工业中，温度传感器和压力传感器如何保证发动机的最佳工作状态；在医疗领域，生物传感器如何实现疾病的早期诊断；在环境监测中，气体传感器如何实时追踪空气质量。 第四章 检测技术与信号处理 传感器产生的原始信号往往是微弱的、易受干扰的，需要经过一系列的信号处理才能转化为有用的信息。本章将重点介绍检测技术以及信号处理的核心内容。我们将讲解放大器（如运放）、滤波器（如低通、高通、带通滤波器）、信号调理电路等模拟信号处理技术，以及模数转换（ADC）与数模转换（DAC）等关键接口技术。随后，我们将深入探讨数字信号处理（DSP）在传感器应用中的重要性，包括傅里叶变换、小波变换、数字滤波、模式识别等算法。此外，本章还将涉及数据采集系统（DAQ）的设计与应用，以及如何通过先进的信号处理算法来提高检测精度、抑制噪声、实现智能识别。 第五章 传感器网络与物联网（IoT） 随着物联网的飞速发展，传感器网络（Sensor Networks）成为了实现大规模数据感知与互联互通的关键。本章将详细阐述传感器网络的设计、部署与管理。我们将介绍分布式传感器网络、自组织网络、无线传感器网络（WSN）等不同架构。重点讲解WSN中的通信协议（如Zigbee、LoRa、NB-IoT）、能量管理技术、节点定位技术以及数据融合技术。此外，本章还将深入探讨传感器网络与物联网的融合，分析传感器在智能家居、智慧城市、工业自动化、智能农业等领域的应用案例。读者将了解到，海量的传感器如何协同工作，构建一个感知万物的智能世界。 第六章 传感器与检测技术的创新与发展趋势 科技的进步永无止境，传感器与检测技术也在不断突破与创新。本章将聚焦于该领域的前沿技术与未来发展趋势。我们将介绍 MEMS（微机电系统）技术在微型化、集成化传感器制造中的作用，以及压印光刻、体硅工艺等关键制造工艺。同时，我们将展望新材料在传感器领域的应用，如纳米材料、柔性材料、可穿戴材料等，它们将为传感器带来更优异的性能和全新的应用形态。此外，本章还将探讨人工智能（AI）与机器学习在传感器数据分析中的颠覆性影响，如何实现更精准的故障诊断、预测性维护以及自主决策。最后，我们将展望传感器与检测技术在诸如生命科学、太空探索、深海探测等前沿领域的广阔前景。 第七章 传感器与检测技术的可靠性与安全性 在许多关键应用领域，传感器的可靠性与安全性至关重要。本章将深入探讨影响传感器性能和稳定性的因素，包括环境因素（温度、湿度、振动）、老化效应、电磁干扰等。我们将介绍提高传感器可靠性的方法，如冗余设计、故障检测与隔离（FDI）技术、自校准技术等。同时，本章还将关注传感器数据的安全性问题，包括数据加密、防篡改技术以及隐私保护措施。在物联网时代，确保传感器数据的真实性、完整性与安全性，是构建可信赖智能系统的基石。 第八章 传感器与检测技术的实际应用案例分析 为了让读者更直观地理解传感器与检测技术的实际应用，本章将选取多个不同领域的典型案例进行深入分析。我们将剖析工业自动化生产线中的传感器应用，如何实现产品质量的实时监控与优化；分析智能交通系统中的传感器部署，如车流量检测、路况监测、自动驾驶辅助等；探讨医疗健康领域的传感器应用，如可穿戴健康监测设备、体外诊断设备等；研究环境保护领域的传感器应用，如大气污染物监测、水质检测、土壤墒情监测等。通过这些案例，读者可以清晰地看到传感器与检测技术如何解决实际问题，推动社会进步。 第九章 实践指南与未来展望 本书的最后一章，将为读者提供一些实践方面的指导。我们将简要介绍一些常用的传感器开发工具、测试设备以及相关的软件平台。同时，鼓励读者通过动手实践，加深对传感器原理和应用的理解。最后，我们将再次强调传感器与检测技术作为信息获取的“眼睛”和“触角”在未来科技发展中的核心地位，并对该领域未来的发展方向进行总结性展望，鼓励读者继续探索和学习，为推动这一重要技术领域的发展贡献力量。 本书内容涵盖了传感器与检测技术的方方面面，力求从原理到应用，从基础到前沿，为读者提供一个全面、深入的学习平台。我们相信，通过对本书的学习，您将能够更好地理解和掌握这一关乎未来的关键技术。

评分☆☆☆☆☆

作为一个对电子元器件行业历史和技术演变有着浓厚兴趣的爱好者，我一直觉得，理解一项技术，不仅仅是了解它的原理和应用，更要追溯它的发展脉络和技术革新。我听说“多层低温共烧陶瓷”（LTCC）技术在过去几十年里，经历了从概念提出到广泛应用的漫长过程，其中一定蕴含着无数科学家和工程师的智慧与汗水。我希望这本书能够不仅仅停留在技术本身，更能展现出LTCC技术发展过程中的一些关键里程碑，比如最初的材料探索，早期工艺的突破，以及为实现更复杂的功能而进行的持续改进。我很想知道，在不同时期，有哪些经典的LTCC器件被开发出来，它们解决了当时哪些关键的技术难题，又对电子产业的发展产生了怎样的推动作用。我更期待书中能够分享一些关于LTCC技术早期研究人员的故事，或者在技术发展过程中遇到的挑战与克服困难的经历，这会让这本书更加鲜活，也更能引起读者的共鸣。我相信，通过了解这项技术的“前世今生”，我能更深刻地理解其当前的价值和未来的潜力，也能从中汲取一些关于技术创新和解决复杂问题的启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书的封面设计相当朴实，没有过于花哨的插图，但“多层低温共烧陶瓷无源器件技术”这几个字却透露出一种扎实的专业感，让人一看就知道这是一本硬核的学术专著。我是一名在电子行业摸爬滚打多年的工程师，平时工作会接触到很多相关的元器件，但说实话，对于“多层低温共烧陶瓷”（LTCC）这种具体的技术，我一直只是有个模糊的概念，知道它很重要，应用广泛，但深入的原理、制造工艺、材料选择等方面，确实是知之甚少。我最近一直在思考如何提升自己在元器件设计方面的理论深度，也对当前主流的封装技术和材料发展趋势很感兴趣。我听说LTCC技术在射频、微波、传感器等领域有着不可替代的优势，所以对这本书的出现充满了期待。我希望它能系统地介绍LTCC的方方面面，从基础的陶瓷材料科学，到复杂的叠层工艺，再到各种无源器件（如电容、电感、滤波器、耦合器等）的设计与实现，能够给我一个全面且深入的认识。我尤其关注书中对不同材料体系在不同应用场景下的性能表现的对比分析，以及对未来LTCC技术发展方向的展望。希望这本书能够填补我在这个领域的知识空白，为我的工作带来实质性的帮助，让我能够更自信地应对工作中的挑战，甚至能够为新产品的开发提供一些新的思路和灵感。

评分☆☆☆☆☆

我是一名在射频前端设计领域工作多年的工程师，工作中经常需要处理各种滤波器、耦合器、功率分配器等无源器件的设计和优化问题。虽然我对这些器件的功能和原理了如指掌，但对于它们在不同材料和工艺平台下的具体表现，尤其是LTCC技术下的表现，我希望能有更深入的了解。我听说LTCC技术在制造高精度、小型化、高性能的射频无源器件方面具有独特的优势，比如能够实现更低的插入损耗、更高的隔离度和更优良的阻抗匹配。因此，我非常期待这本《多层低温共烧陶瓷无源器件技术》能够提供关于LTCC材料特性对射频性能影响的详细分析，比如不同介电常数、损耗因子等参数如何影响器件的频率响应和功率处理能力。我希望书中能够给出具体的LTCC滤波器、耦合器、功分器等器件的设计指南，包括设计流程、仿真方法、以及如何根据LTCC材料的特性进行参数优化，从而达到预期的射频指标。我也希望能看到一些实际的LTCC射频器件的案例分析，了解它们在实际应用中的性能表现和设计上的亮点，这对我今后的设计工作将非常有指导意义。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对新材料和前沿技术充满好奇心的在读研究生，我的研究方向与微电子和器件集成息息相关。在查阅大量文献的过程中，我发现“多层低温共烧陶瓷”（LTCC）技术频繁出现在各种高端电子产品的介绍和研究论文中，尤其是在5G通信、物联网设备以及可穿戴电子产品等领域，LTCC的应用几乎无处不在。我了解到，这种技术能够实现器件的小型化、高集成度和高性能，这对于当前追求极致性能和微型化的电子产品发展趋势至关重要。因此，当我在书店看到这本《多层低温共烧陶瓷无源器件技术》时，我的第一反应就是它可能是一本解答我心中疑惑的宝藏。我希望这本书能够详细地阐述LTCC技术的核心原理，比如低温共烧的机理，不同陶瓷介质的特性，以及如何通过精确的叠层和烧结工艺来构建复杂的器件结构。此外，我也非常期待书中能对不同类型的无源器件，如电容、电感、滤波器、匹配网络等，在LTCC技术下的具体设计方法、性能优化策略以及潜在的局限性进行深入的探讨。我希望这本书的理论深度足够，能够指导我在未来的研究中，不仅能够理解现有的LTCC器件，更能尝试设计和开发出具有创新性的新型LTCC无源器件。

评分☆☆☆☆☆

我是一名对电子材料和制造工艺有着浓厚兴趣的业余爱好者，平时喜欢阅读一些与科技相关的书籍，了解各种新技术的原理和应用。我对“多层低温共烧陶瓷”（LTCC）这个概念一直感到很好奇，因为它听起来就像是一种能够将多种电子元器件“打印”在陶瓷基板上的神奇技术。我希望这本书能够用一种比较易懂的方式，向我介绍LTCC技术的基本原理，比如“低温共烧”到底意味着什么，为什么需要“多层”，以及陶瓷材料在这项技术中扮演着怎样的角色。我不太懂复杂的数学公式和专业术语，所以我更希望书中能够通过丰富的图示、流程图和生动的比喻来解释复杂的概念，让我能够理解LTCC器件是如何被制造出来的，以及它与传统的PCB板制造技术有什么不同。我也对LTCC技术能够实现的各种无源器件（如电容、电感、滤波器等）非常感兴趣，希望书中能够简单地介绍这些器件在LTCC技术下的基本结构和功能，让我能够对它们有一个初步的认识。总的来说，我希望这本书能够让我这个“门外汉”也能对LTCC技术有一个清晰的了解，并激发我对这个领域更深入探索的兴趣。